Acara II

FERMENTASI SUBSTRAT CAIRFERMENTASI NATA DE COCO

LAPORAN RESMI PRAKTIKUMTEKNOLOGI FERMENTASI

` Disusun oleh:Nama: Talentea Cezar Juniarti

NIM: 12.70.0191Kelompok: A3

PROGRAM STUDI TEKNOLOGI PANGANFAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

UNIVERSITAS KATOLIK SOEGIJAPRANATASEMARANG

2015

11. HASIL PENGAMATAN

Hasil pengamatan mengenai fermentasi dapat dilihat pada tabel 1.

Tabel 1. Fermentasi nata de cocoKel. Tinggi mediaawal (cm)

Tinggi ketebalan nata (cm) % lapisan nata0 7 14 0 7 14

A1 1,4 0 0,3 0,3 0 21,43 21,43A2 1,2 0 0,4 0,4 0 33,33 33,33A3 1,4 0 0,5 0,5 0 35,71 35,71A4 2,0 0 0,2 0,6 0 10 30A5 1,2 0 0,2 0,3 0 16,6 25

Berdasarkan tabel hasil pengamatan diatas dapat dilihat bahwa tinggi media awal padamasing-masing kelompok berbeda. Pada hari ke-0 nata belum terbentuk sehinggaketebalan nata masih 0 cm. Pada hari ke-7 ketebalan nata tertinggi dihasilkan olehkelompok A3 yaitu 0,5 cm, ketebalan terendah dihasilkan oleh kelompok A4 dan A2yaitu 0,2 cm. Hari ke-14 tinggi ketebalan nata pada kelompok A1, A2, A3 tidakmengalami peningkatan, sedangkan untuk kelompok A4 meningkat menjadi 0,6 dan A5meningkat menjadi 0,3. Untuk % lapisan nata pada hari ke-0 belum terbentuk natasehingga nilainya 0%. Hari ke-7 persentase tertinggi didapatkan oleh kelompok A3dengan nilai 35,71% dan persentase terendah didapatakan oleh kelmpok A4 dengannilai 10%. Pada hari ke-14 kelompok A1, A2, A3 tidak mengalami peningkatan %lapisan nata, untuk kelompok A4 dan A5 mengalami peningkatan menjadi 30% dan25%.

22. PEMBAHASAN

Nata de coco merupakan salah satu produk hasil fermentasi dari sintesis gula olehbakteri Acetobacter xylinum sehingga menghasilkan selulosa dengan menggunakan airkelapa sebagai medianya (Santosa et al., 2012). Menurut Anastasia & Afrianto, (2008)nata de coco memiliki warna yang putih dan transparan, serta memiliki tekstur kenyal.Rahma (1992) menambahkan bahwa nata de coco adalah hasil fermentasi dari air kelapayang dilakukan oleh bakteri Acetobacter xylinum. Acetobacter xylinum dapatmensintesis dan menghasilkan fibril selulosa yang akan keluar dari bagian pori-porimembran selnya dengan cara mengkonversi gula yang berada dalam air kelapa. Halib etal (2012) dalam jurnalnya yang berjudul Physicochemical Properties andCharacterization of Nata de Coco from Local Food Industries as a Source of Cellulosemenjelaskan bahwa Acetobacter xylinum tergolong dalam jenis bakteri asam asetat yangmemiliki kemampuan untuk mengoksidasi alkohol dan gula menjadi asam asetat, selainitu termasuk bakteri gram negatif yang tumbuh optimum dalam kondisi aerobik. Santosaet al. (2012) dalam jurnalnya yang berjudul Dextrin Concentrations and CarboxyMethyl Cellulosa (CMC) in Making of Fiber-Rich Instant Baverage from Nata deCoco menambahkan bahwa bakteri Acetobacter xylinum akan mengubah komponengula yang terdapat dalam air kelapa menjadi selulosa, yang dikenal sebagai nata de coco.Bahan utama yang digunakan dala pembuatan nata de coco ini adalah air kelapa. Hal inisesuai dengan teori Hariyadi (2002) yang mengatakan bahwa bahan utama pembuatannata de coco adalah air kelapa yang memiliki kandungan gula sebesar 1,7-2,6%, proteinsebesar 0,07-0,55% dan kaya akan potassium (kallium).

Dalam proses pembuatan nata de coco, langkah pertama yang dilakukan adalah denganmembuat media. Menurut Volk & Wheeler (1993) pembuatan media digunakan sebagaisuplai makanan untuk pertumbuhan, menyuburkan biakan, mendapatkan biakan yangmurni, dan penunjang untuk mendapatkan kondisi lingkungan hidup bagi organisme.Almeida et al (2012) dalam jurnalnya yang berjudul Minerals Consumption byAcetobacter xylinum on Cultivation Medium on Coconut Water menambahkan bahwadalam media tidak hanya mengandung sumber karbon dan nitrogen untuk prosesfermentasi, tetapi juga memerlukan nutrisi lainnya seperti karbohidrat, lemak, protein,

3garam anorganik, Na, K, Ca, Mg, dan Fe. Keberadaan senyawa tersebut penting karenakofaktor enzimatis dalam pada produksi polisakarida. Pembuatan media, pertama-tamasebanyak 1 liter air kelapa disiapkan, kemudian disaring dengan menggunakan kainsaring. Penyaringan ini bertujuan untuk menghilangkan kotoran yang mungkin terdapatdalam air kelapa. Hal ini sesuai dengan teori yang dikatakn Astawan & Astawan (1991).

Gambar 1. Penyaringan Air Kelapa

Setelah dilakukan proses penyaringan, selanjutnya air kelapa dimasak hingga mendidih.Menurut Tortora et al. (1995) tujuan pemasakan hingga mendidih adalah untukmematikan mikroorganisme kontaminan yang mungkin terdapat dalam air kelapa. Halini bertujuan agar proses fermentasi tidak terganggu oleh mikroorganisme kontaminan.

Setelah air kelapa mendidih, kemudian ditambahkan gula pasir sebanyak 10% dankemudian diaduk hingga larut, tetapi penggunaan api tidak terlalu besar. MenurutHayati (2003), penambahan gula digunakan sebagai bahan pengawet, menghasilkantekstur dan penampakan nata yang baik, serta memberikan flavor pada nata de coco.Pambayun (2002) juga menambahkan bahwa peran gula dalam pembuatan nata de cocoberfungsi sebagai sumber karbon bagi bakteri Acetobacter xylinum saat fermentasiberlangsung. Penambahan dula yang dilakukan dalam praktikum sebanyak 10% inisudah sesuai dengan teori Awang (1991) dan Sunarso (1982) yang mengatakan bahwajika substrat sebanyak 100 ml, maka konsentrasi optimum gula yang ditambahkansebesar 10 gram atau sebanyak 10% dari substrat karena pada konsentrasi gula 10%akan memicu proses fermentasi air kelapa secara optimum oleh bakteri Acetobacterxylinum sehingga menghasilkan nata de coco yang tebal dan liat. Menurut Jagannath et

4al. (2008) dalam jurnalnya yang berjudul The effect of pH, Sucrose and AmmoniumSulphate Concentrations on The Production of Bacterial Cellulose (Nata-de-coco) byAcetobacter xylinum, mengatakan bahwa penambahan gula dalam pembuatan mediarentan terkontaminasi yeast maka perlu dilakukan dengan kondisi lingkungan bersih.Selain sebagai sumber karbon, gula berfungsi untuk memberikan tekstur, mengawetkan,memperbaiki penampakan, dan flavor pada nata de coco.

Gambar 2. Pemanasan awal dan penambahan gula

Proses selanjutnya yaitu penambahan ammonium sulfat sebanyak 0,5%. MenurutPambayun (2002), ammonium sulfat merupakan sumber nitrogen anorganik untukpertumbuhan bakteri Acetobacter xylinum. Selain ammonium sulfat, bahan yang dapatdigunakan sebagai sumber nitrogen antara lain adalah ammonium fosfat, urea, ekstrakdari yeast, dan protein. Ammonium fosfat banyak digunakan karena mampumenghambat pertumbuhan Acetobacter acesi, yang menjadi pesaing bakteri Acetobacterxylinum. Setelah itu, ditambahkan asam cuka glasial hingga tercapai pH 4-5, diukurdengan pH-meter. Penambahan asam cuka glasial ini akan membantu menciptakansuasana asam dengan pH sekitar 4-5 agar media tersebut dalam kondisi yang optimal.Suasana asam ini akan mendukung pertumbuhan Acetobacter xylinum, apabila padakondisi basa maka bakteri Acetobacter xylinum tidak dapat tumbuh (Pambayun, 2002).Setelah pH mencapai 4-5 maka dilakukan proses pemanasan dan penyaringan lagi.Penyaringan lanjutan ini dilakukan agar air kelapa yang akan digunakan untuk prosesselanjutnya bersih dan bebas dari kotoran yang kemungkinan dapat mengkontaminasimedia.

5Gambar 3. Penambahan Ammonium Sulfat Gambar 4. Penambahan Asam Cuka

Gambar 5. Pengukuran pH

Setelah dilakukan pembuatan media, selanjutnya dilakukan proses fermentasi. Pertama-tama 5 wadah plastik bersih disiapkan, kemudian masing-masing wadah diisi dengan200 ml media steril dan ditutup rapat dengan menggunakan kertas. Tunggu hinggamedia agak dingin atau hangat. Hal ini bertujuan agar biang nata yang ditambahkandalam media tidak mati akibat panas. Lalu biang nata (starter) sebanyak 10% (20 ml)dari media ditambahkan pada masing-masing wadah plastik secara aseptis dan gojogperlahan hingga seluruh starter homogen dan ditutup kembali dengan kertas coklat.Menurut Pato & Dwiloka (1994), starter yang ditambahkan ke dalam media untukpembuatan Nata de coco sebanyak 4-10%. Menurut Dwidjoseputro (1994) perlakuanaseptis yang dilakukan dan penutupan wadah plastik dengan menggunakan kertas coklatbertujuan untuk mencegah terjadinya kontaminasi oleh mikroorganisme yang tidakdiinginkan selama proses fermentasi berlangsung, sehingga Acetobacter xylinum dapattumbuh dengan baik. Jika terdapat mikroorganisme yang tidak diinginkan dalam

6fermentasi nata de coco, maka dapat mengakibatkan penurunan jumlah selulosasehingga proses fermentasi tidak berjalan secara maksimal.

Gambar 6. Penuangan media steril Gambar 7. Penambahan biang natakedalam wadah plastik ke dalam wadah plastik

Proses selanjutnya dilakukan inkubasi selama 2 minggu pada suhu ruang (sekitar 28C).Selama inkubasi wadah plastik tidak boleh digoyangkan agar lapisan yang terbentuktidak terpisah-pisah. Hal ini sesuai dengan teori Rahayu et al. (1993) yang menyatakanbahwa suhu inkubasi penting dalam pertumbuhan bakteri Acetobacter xylinum. Apabilasuhu inkubasi yang digunakan tinggi dapat menyebabkan bakteri Acetobacter xylinummati, tetapi apabila suhu inkubasi yang digunakan rendah akan menyebabkan nata yangterbentuk bertekstur lunak atau tidak dapat membentuk lapisan nata. Pambayun (2002)menambahkan bahwa bakteri Acetobacter xylinum dapat tumbuh dalam suhu ruang.Suhu di atas ataupun dibawah 28C akan mengakibatkan pertumbuhan bakteriAcetobacter xylinum terhambat, dan ketika suhu mencapai 40C maka akan membunuhbakteri Acetobacter xylinum (Pambayun, 2002).

Gambar 8. Wadah plastik (berisi biang nata dan media) siap untuk diinkubasi

7Proses inkubasi yang dilakukan berlangsung selama 2 minggu. Dalam 2 minggutersebut pada hari ke-7 dan hari ke-14 dilakukan pengamatan terhadap ketebalan lapisannata. Hal ini sudah sesuai dengan teori Rahayu et al. (1993) dan teori Saputra etal. (2010) yang menyatakan bahwa untuk mendapatkan ketebalan nata yang optimum,air kelapa yang sudah ditambah dengan larutan dan bakteri kemudian difermentasiselama 10-14 hari dengan suhu 28-320C. Menurut Misgiyarta (2007), nata de cocoumumnya dipanen jika sudah berumur 10-15 hari, lapisan nata yang terbentuk akanberada di atas medium. Hal ini disebabkan karena saat proses fermentasi menghasilkangas CO2 yang melekat pada selulosa, sehingga menyebabkan jaringan akan terangkatke atas (Palungkun, 1996). Setelah nata masak, ketebalannya diukur dan presentaselapisan dihitung dengan rumus:

% lapisan nata = %100)()( cmawalmediatinggi

cmnataketebalantinggi

Gambar 9. Hasil nata semua kelompok pada proses fermentasi atau inkubasi hari ke-14

Hasil pengamatan yang dilakukan adalah ketebalan dan presentase lapisan yangdihasilkan dalam pembuatan nata de coco. Pada hari ke-0 nata belum terbentuksehingga ketebalan nata masih 0 cm. Pada hari ke-7 ketebalan nata tertinggi dihasilkanoleh kelompok A3 yaitu 0,5 cm, ketebalan terendah dihasilkan oleh kelompok A4 danA2 yaitu 0,2 cm. Hari ke-14 tinggi ketebalan nata pada kelompok A1, A2, A3 tidakmengalami peningkatan, sedangkan untuk kelompok A4 meningkat menjadi 0,6 dan A5meningkat menjadi 0,3. Untuk % lapisan nata pada hari ke-0 belum terbentuk natasehingga nilainya 0%. Hari ke-7 persentase tertinggi didapatkan oleh kelompok A3dengan nilai 35,71% dan persentase terendah didapatakan oleh kelmpok A4 dengannilai 10%. Pada hari ke-14 kelompok A1, A2, A3 tidak mengalami peningkatan %lapisan nata, untuk kelompok A4 dan A5 mengalami peningkatan menjadi 30% dan25%.

8Menurut Rahayu et al. (1993), ketebalan lapisan nata ini dipengaruhi oleh waktu dansuhu fermentasi yang digunakan. Pada masing-masing kelompok ketinggian danpersentase nata yang dihasilkan berbeda-beda. Hal ini karena wadah yang digunakanoleh tiap kelompok memiliki ukuran berbeda. Menurut Pato & Dwiloted (1994)terdapat beberapa faktor yang dapat mempengaruhi pembentukan nata de coco antaralain seperti sumber karbon, sumber nitrogen, temperatur, umur kelapa, pH, dankeberadaan mikrobia pengganggu. Seumahu et al (2005) menambahkan bahwa natayang bagus sebaiknya memiliki ketebalan sekitar 1,5-2 cm dimana lapisan selulosahomogen dan memiliki transparansi tinggi. Pada praktikum fermentasi nata de coco ininata tidak terbentuk atau dapat dikatakan gagal. Hal ini bisa diakibatkan karenabeberapa faktor seperti penginokulasian bakteri, umur kelapa, pH awal medium,temperatur, gula, tingkat keasaman, sumber nitrogen, waktu dan suhu fermentasi sertaaktivitas bakteri pembentuk nata. Selain itu juga dapat terjadi akibat adanyakoontaminasi saat dilakukan penginokulasian, sehingga bakteri pertumbuhannya kurangmaksimum (Pato & Dwiloted, 1994). Wijayanti et al. (2010) dalam jurnalnya yangberjudul Pengaruh Penambahan Sukrosa dan Asam Asetat Glacial terhadap KualitasNata dari Whey Tahu dan Substrat Air Kelapa, menambahkan juga bahwaketinggiannya nata yang kurang dari 1,5 cm dikategorikan dalam kualitas yang kurangbaik, hal ini disebabkan karena kurangnya kandungan oksigen yang dibutuhkan saatproses fermentasi nata sehingga pertumbuhan bakteri Acetobacter xylinum terhambat.

93. KESIMPULAN

Nata de coco adalah produk dari hasil fermentasi yang dilakukan oleh bakteri A.xylinum.

Nata de coco memiliki bentuk padat, berwarna putih transparan, dan memilikitekstur kenyal.

Perebusan air kelapa bertujuan untuk mengurangi mikroorganisme kontaminan. Penambahan gula digunakan sebagai sumber karbon organik untuk pertumbuhan

bakteri A. xylinum. Penambahan ammonium sulfat digunakan sebagai sumber nitrogen anorganik pH untuk pertumbuhan bakteri A. xylinum adalah pH asam. Penyaringan dilakukan untuk menghilangkan kotoran yang terdapat dalam air

kelapa. Presentase penambahan biang nata (starter) adalah 4-10%. Bakteri Acetobacter xylinum dapat tumbuh dalam suhu ruang Penutupan dengan kertas coklat digunakan untuk mencegah terjadinya kontaminasi. Lapisan nata berada di bagian atas medium karena pada proses fermentasi

dihasilkan gas CO2 yang melekat pada selulosa. Faktor yang berpengaruh dalam pembentukan nata de coco diantaranya sumber

karbon, sumber nitrogen, temperatur, umur kelapa, pH, dan adanya mikrobiapengganggu.

Ketebalan lapisan nata dipengaruhi waktu dan suhu fermentasi, wadah yangdigunakan, dan penginokulasian yang dilakukan dalam proses fermentasi.

Semarang, 8 Juli 2015Praktikan, Asisten dosen:

- Nies Mayangsari- Wulan Apriliana Dewi

Talentea Cezar Juniarti(12.70.0191)

10

4. DAFTAR PUSTAKA

Almeida, M. D; Prestes, A. R; Fonseca; Woiciechowski; & Wosiacki. (2012). Mineralsconsumption by Acetobacter xylinum on cultivation medium on coconut water.Brazilian Journal of Microbiology. Vol 44(1) : 197-206

Anastasia, N. dan Afrianto, E. (2008). Mutu Nata de Seaweed dalam BerbagaiKonsentrasi Sari Jeruk Nipis. Prosiding Seminar Nasional Sains dan

Teknologi II. Universitas Lampung.

Astawan, M. dan M.W. Astawan. (1991). Teknologi Pengolahan Nabati Tepat GunaEdisi Pertama. Akademika Pressindo. Bogor.

Awang, S.A. (1991). Kelapa: Kajian SosialEkonomi. Aditya Media. Yogyakarta.

Dwijoseputro, D. (1994). Dasar-dasar Mikrobiologi. Djambatan. Jakarta.

Halib, N.; Mohd, C.I.M.A. and Ishak, A. (2012). Physicochemical Properties andCharacterization of Nata de Coco from Local Food Industries as a Source ofCellulose. Sains Malaysiana Journal 41(2)(2012): 205211

Hariyadi, P. (2002). Air Kelapa Muda sebagai Minuman Isotonik Alami.http://www.kompas.com/kompas-cetak/0207/11/iptek/airk28.htm

Hayati, M. (2003). Membuat Nata de Coco. Adi Cita Karya Nusa. Yogyakarta.

Jagannath, Kalaiselvan S. S, Manjunatha P. S, Raju A. S. Bawa. (2008). The Effect OfpH, Sucrose And Ammonium Sulphate Concentrations On The Production OfBacterial Cellulose (Nata-De-Coco) By Acetobacter xylinum.World J MicrobiolBiotechnol (2008) 24:2593 2599.

Misgiyarta. (2007). Teknologi Pembuatan Nata de Coco. Balai Besar Penelitian danPengembangan Pascapanen Pertanian. Bogor.

Palungkun, R. (1996). Aneka Produk Olahan Kelapa. Penebar Swadaya. Jakarta.

Pambayun, R. (2002). Teknologi Pengolahan Nata de Coco. Kanisius. Yogyakarta.

Pato, U. dan Dwiloka, B. (1994). Proses dan Faktor Yang MempengaruhiPembentukan Nata de Coco. Sains Teks I (A): 70 77.

Rahayu, E.S.; Indriati, R.; Utami, T.; Harmayanti, E. dan Cahyanto, M.N. (1993).Bahan Pangan Hasil Fermentasi. UGM. Yogyakarta.

Rahman, A. (1992). Teknologi Fermentasi. ARCAN Pusat Antar Universitas Pangandan Gizi IPB. Bandung.

11

Santosa, B.; Ahmad, K.; and Domingus, T. (2012). Dextrin Concentration and CarboxyMethyl Cellulosa (CMC) in Makingof Fiber-Rich Instant Baverage from Nata deCoco. IEESE International Journal of Science and Technology (IJSTE) Vol. 1:611.

Saputra, A. H. & Darmansyah. (2010). Evaluation of Physical and MechanicalProperties Composite of Nata de coco Fibers/Resin Filled SiO2, and Al2O3. The1st International Seminar on Fundamental and Application of ChemicalEngineering. ISFAChE 2010.

Seumahu, Cecilia. A; Antonius Suwanto & Maggy T. Suhartono. (2005). DinamikaPopulasi Acetobacter Selama Proses Fermentasi Nata de Coco. JurnalMikrobiologi Indonesia, September 2005, hlm. 75-78. ISSN 0853-358X. Vol. 10,No. 2.

Sunarso. (1982). Pengaruh Keasaman Media Fermentasi Terhadap Ketebalan Pelikelpada Pembuatan Nata de Coco. UGM. Yogyakarta.[ Skripsi]

Tortora, G.J., Funke, R. and Case, C.L. (1995). Microbiology. The Benjamin /Cummings Publishing Company, Inc. USA.

Volk, W.A. and M.F. Wheeler. (1993). Mikrobiologi Dasar. Erlangga. Jakarta.

Wijayanti, F; Sri K; dan Masud E. (2010). Pengaruh Penambahan Sukrosa dan AsamAsetat Glacial terhadap Kualitas Nata dari Whey Tahu dan Substrat Air Kelapa.Jurnal Industria 1(2) : 86-93.

12

5. LAMPIRAN

5.1. PerhitunganRumus:Persentase Lapisan Nata = 100%x Awal Media Tinggi

NataKetebalan Tinggi

Kelompok A1H0 Persentase Lapisan Nata = 100%x 1,4

0 = 0 %

H7 Persentase Lapisan Nata = 100%x 1,40,3 = 21,43 %

H14 Persentase Lapisan Nata = 100%x 1,40,3 = 21,43 %

Kelompok A2H0 Persentase Lapisan Nata = 100%x 1,2

0 = 0 %

H7 Persentase Lapisan Nata = 100%x 1,20,4 = 33,33 %

H14 Persentase Lapisan Nata = 100%x 1,20,4 = 33,33 %

Kelompok A3H0 Persentase Lapisan Nata = 100%x 1,4

0 = 0 %

H7 Persentase Lapisan Nata = 100%x 1,40,5 = 35,71 %

H14 Persentase Lapisan Nata = 100%x 1,40,5 = 35,71 %

Kelompok A4H0 Persentase Lapisan Nata = 100%x 2

0 = 0 %

H7 Persentase Lapisan Nata = 100%x 20,2 = 10 %

H14 Persentase Lapisan Nata = 100%x 20,6 = 30 %

Kelompok A5H0 Persentase Lapisan Nata = 100%x 1,2

0 = 0 %

H7 Persentase Lapisan Nata = 100%x 1,20,2 = 16,6 %

H14 Persentase Lapisan Nata = 100%x 1,20,3 = 25 %

13

5.2. Laporan Sementara5.3. Jurnal